these patrick

UNIVERSITE PEDAGOGIQUE NATIONALE
FACULTE DES SCIENCES
DEPARTEMENT DE PHYSIQUE
DECONTRACTION GRAVITATIONNELLE
ET
TROU NOIR
Par
PATRICK KONGBO NGOSSE
Directeur
:
CIFAR
H
A
NYANTANGA

1
PLAN
0.
INTRODUCTION
1.
GRAVITE
: FORMALISMES
1.1.
Les champs
gravitationnels
1.2.
La covariance d’Einstein
1.3.
L’invariance de Jauge
1.4.
L’Hamiltonien de la Relativité Générale
1.4.1.
Einstein
-
Hamilton
-
Jacobi
1.4.2.
Dérivation du formalisme de Hamilton
-
Jacobi
1.5.
L’Espace
-
temps quantique
: Spinfoam
1.5.1.
Concept de la théorie
1.5.2.
Formalisme de Spinfoam
2.
AP
PROCHE DU FLOT DE RICCI DANSLA GRAVITE QUANTIQUE
2.1.
La Formule d’Entropie pour le Flot de Ricci et La Dérivée d’Entropie de Bekenstein
-
Hawking
2.2.
L'application du
Flot
de Ricci dans
l'équation de Wheeler
-
DeWitt
3.
DECONTRACTION GRAVITATIONNELLE
:CHEMIN CONCEPTUEL
DE LA
THEORIE
3.1.
La Relation entre le Spinfoam et le formalisme d’Hamiltonien
3.2.
Les Divergences des Ultraviolets
3.3.
Les
Singularités de l’espace
-
temps
4.
CONCLUSIONS
4.1.
L’hypothèse Décontractionnelle
4.2.
Les spéculations

2
AVANT
-
PROPOS
Les études théoriques
se diffèrent aux études expérimentales rien que par leurs outils utilisés,
mais c’est la réalité observée qui les écrasent tous. Et c’est là le problème, parce que si
d’autres théories furent rejetées par certains théoriciens, pour la simple raison qu’à l
’époque
on ne supposait que «
la philosophie naturelle
» (actuellement la Physique) se fondait d’abord
sur les réalités visibles. Et puis, dire que toutes réalités ne sont pas toujours vraies et que
certaines théories reflètent la vérité, suppose que, la r
echerche de la réalité n’est plus
primordiale dans la physique théorique et que l’expérience reflète ce qu’on veut voir et non ce
qui est vraiment.
Il ne faut pas cependant oublier que la validité d’un modèle ne dépend pas
du réalisme de ses hypothèses mai
s bien de la conformité de ses implications avec la réalité.
Quoique cela, la physique a rendu des très nombreux services à la recherche de la vérité,
jusqu’à avoir certains martyrs. La science a toujours raison, pense
-
je et la réalité existe
vraiment.
Alors, que dire du Trou Noir
?
Entant que jeune chercheur en physique théorique, je crois que le Trou Noir existe dans
l’Univers et pour la plus simple raison qu’il y a eu certaines vérifications qui ont suivi la
logique théorique et expérimentale en Phys
ique. Je crois aussi qu’il y a encore beaucoup des
choses que nous ne savons pas sur la nature et le rôle du Trou Noir dans l’Univers.
Malheureusement, le Trou Noir n’est pas observable à l’œil nu et il ne le sera jamais.
Cependant, les meilleurs outils qu
e nous pouvons, au fur du temps, utilisé pour l’étude de cet
étrange objet (entité) semble être
:
La Physique ensemble avec la
Mathématique
: Plus loin, les deux domaines ont
servies comme des outils théoriques pour comprendre la nature du Trou Noir et ses
extensions spatiales.
Notre imagination et notre rêve
: Sans les rêves,
les humains ne pouvaient pas voler
ou voyager dans l’espace (les grands travaux de grands physiciens ont toujours été
inspirés par leurs imaginations et rêves). Ceci peut être le fac
teur clé pour étudiés
sérieusement le Trou Noir.
L’Astronomie moderne et les Technologies de l’espace
: Avec l’Agence Spatiale
Internationale et les autres télescopes déployés dans l’orbite, nous avons l’espoir
qu’ils nous révélerons les meilleurs images d
e l’Univers, incluant quelque mesures
indirectes qu’on croit être le Trou Noir. Ceci n’était pas possible il y a 20 ans, d’où
l’importance de l’avancement de l’Astronomie moderne et les Technologies de
l’espace.
Ainsi, ce travail concerne la «
Décontracti
on Gravitationnelle et Trou Noir
»
comme il est
intitulé (le Trou Noir est associé au phénomène inverse de la contraction gravitationnelle par
le moyen de l’évolution négative du Flot de Ricci basé sur la Topologie de Grigori
Perelman).
Il contient quatre
chapitres, deux appendices et un index. Le premier chapitre introduit une
connaissance de base spécialement pour ceux qui ne sont pas familiarisé avec le sujet du
champ gravitationnel. . Le deuxième chapitre introduit la caractérisation de l’espace
-
temps
q
uantique relativement au flot de Ricci
: le cas d’entropie du trou noir et l’espace
-
temps

3
globalement hyperbolique. Le troisième chapitre est basé sur la recherche des lois qui
construisent la théorie proprement dite de ce travail. Les résultats seront don
nés dans le
chapitre quatre qui est suivit d’une conclusion et une spéculation de ces résultats.
Certains
renseignements purement mathématiques ont été reportés en appendice sous forme des
annexes, pour découper le moins possible l’exposé par des calculs.
Ces annexes poursuivent
aussi un but documentaire.
Le concept de la théorie se focalise sur les problèmes soulevés dans l’univers
:
Le problème
concluant la dimension de l’univers; les bases d’appui des particules dans l’univers (c’est la
détermination de
l’état du milieu que possède une galaxie)
; le chemin décrivant le parcours
de la lumière dans l’univers partant de sa source (c’est la détermination du milieu que les
neutrons rebondissent
)
; le chemin de la bifurcation de la lumière (c’est la déterminat
ion du
collisionnaire des particules dans l’univers).
En fait, je sais que la rédaction d’un
mémoire n’est pas une tâche facile qu’on accomplit dans
quelque mois, mais avec la limite de temps repartie en six mois, je suis heureux, en fin, de
vous présent
é ce travail dans vos mains.
Je suis ouvert à tous les commentaires ou suggestions
pertinents dans tous les aspects que le lecteur peut avoir dans ce travail. Je peux être
facilement contacté via email au
:
p
[email protected]
et finalement, bonne lecture!
Patrick K. Ngosse
Kinshasa (RDC), Août 2012

4
REMERCIEMENTS
Je remercie mon Dieu d'avoir permis la réalisation de ce projet. Je remercie également mes
professeurs pour la
pertinence de leurs divers commentaires. Je remercie également tout les
membres du département de physique d'avoir accepté de faire partie de ce jury.
Je voudrais aussi exprimer ma gratitude à M. CIFAR
H
A, pour avoir accepté d'être mon
directeur de mémoire
de graduat. J'ai, au cours d’une année de travail, apprécié sa
disponibilité, ses conseils, la pertinence de ses questions et ses qualités humaines.
Je remercie également M. Jean Tshimanga, avec qui j'ai travaillé en étroite collaboration sur
divers problè
mes abordés dans ce mémoire. Ses conseils sur la manière de mener à
bien
l'analyse des données ont été précieux.
Mes remerciements vont aussi à tous mes camarades de la promotion pour leur accueil et leur
aide. Je remercie en particulier Shekinah, Yannick,
Merveil et Gandhi pour m'avoir intégré
dans la promotion.
Je remercie au passage le personnel administratif et en particulier
M. Mata et
pour son travail
et sa sympathie.
Je voudrais aussi remercier les membres de la collaboration du département de physiq
ue et en
particulier ceux de l'équipe Labo Physique, avec qui j'ai eu des échanges très intéressants et
productifs. J'adresse également un remerciement tout particulier à M. Kintenge
et M.Katuka
pour toutes les discussions fructueuses que nous avons eues.
Ma gratitude va également à mes parents et à ma famille pour leur soutien et leurs
encouragements.
Pour terminer, je voudrais exprimer ici ma gratitude à ma meilleure amie, Blandine Ndeke,
pour son soutien, ses encouragements, ses prières et sa patience à
supporter les contraintes
qui découlaient de ce travail.